(57)【要約】【課題】  熱源蒸気ドレンの熱量を効率よく回収して全体の熱効率を向上する吸収冷凍機を提供することを目的とする。【解決手段】  高圧再生器５と、低圧再生器３と、吸収器１と、凝縮器７と、および蒸発器９とを備える吸収冷凍機において、高圧再生器５を通過した熱源蒸気から熱量を回収して、吸収器１側から導入される低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える熱源蒸気ドレン熱回収器２７を備え、熱源蒸気ドレン熱回収器２７を通過した低濃度吸収剤溶液を高圧再生器に導入するようにした。【選択図】      図２
2005061744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源蒸気によって低濃度吸収剤溶液を加熱して高濃度吸収剤溶液を生成する高圧再生器と、
前記高圧再生器から導入される冷媒蒸気によって加熱して高濃度吸収剤溶液を生成する低圧再生器と、
前記高圧再生器および前記低圧再生器から導入される高濃度吸収剤溶液に対して冷媒を吸収させて低濃度吸収剤溶液を生成する吸収器と、
前記高圧再生器を通過した前記熱源蒸気から熱量を回収して、前記吸収器側から導入される低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える熱源蒸気ドレン熱回収器と、
を備えた吸収冷凍機において、
前記低圧再生器へ入る低濃度吸収剤溶液の温度を制御する低温熱交換器をバイパスするとともに、前記熱源蒸気ドレン熱回収器を通過した前記低濃度吸収剤溶液を前記高圧再生器に導入することを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項２】
熱源蒸気によって低濃度吸収剤溶液を加熱して高濃度吸収剤溶液を生成する高圧再生器と、
前記高圧再生器から導入される冷媒蒸気によって加熱して高濃度吸収剤溶液を生成する低圧再生器と、
前記高圧再生器および前記低圧再生器から導入される高濃度吸収剤溶液に対して冷媒を吸収させて低濃度吸収剤溶液を生成する吸収器と、
前記高圧再生器を通過した前記熱源蒸気から熱量を回収して、前記吸収器側から導入される低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える熱源蒸気ドレン熱回収器と、
を備えた吸収冷凍機において、
前記低圧再生器から導入される高濃度吸収剤溶液から熱量を回収して前記吸収器から導入される前記低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える低温熱交換器と、
前記低圧再生器を通過した凝縮冷媒から熱量を回収して前記吸収器から導入される前記低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える凝縮冷媒熱回収器と、
前記高圧再生器から導入される高濃度吸収剤溶液から熱量を回収して前記低温熱交換器を通過した低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える高温熱交換器と、を備えるとともに、
前記低温熱交換器をバイパスして前記低濃度吸収剤溶液の一部を前記凝縮冷媒熱回収器へと導いた後に前記高温熱交換器へと導き、
前記高温熱交換器をバイパスして前記低濃度吸収剤溶液の一部を前記熱源蒸気ドレン熱回収器へと導いた後に前記高圧再生器へと導く
ことを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項３】
前記低圧再生器から導入される高濃度吸収剤溶液から熱量を回収して前記吸収器から導入される前記低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える低温熱交換器と、
前記低圧再生器を通過した凝縮冷媒から熱量を回収して前記吸収器から導入される前記低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える凝縮冷媒熱回収器と、
前記高圧再生器から導入される高濃度吸収剤溶液から熱量を回収して前記低温熱交換器を通過した低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える高温熱交換器と、を備えるとともに、
前記低温熱交換器および前記高温熱交換器をバイパスして前記低濃度吸収剤溶液の一部を前記凝縮冷媒熱回収器へと導いた後に前記熱源蒸気ドレン熱回収器へと導くことを特徴とする請求項１記載の吸収冷凍機。
【請求項４】
前記低圧再生器から導入される濃度吸収剤溶液から熱量を回収して前記吸収器から導入される前記低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える低温熱交換器と、
前記低圧再生器を通過した凝縮冷媒から熱量を回収して前記吸収器から導入される前記低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える凝縮冷媒熱回収器と、
前記高圧再生器から導入される高濃度吸収剤溶液から熱量を回収して前記低温熱交換器を通過した低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える高温熱交換器と、を備えるとともに、
前記低温熱交換器および前記高温熱交換器をバイパスして前記低濃度吸収剤溶液の一部を直接前記熱源蒸気ドレン熱回収器へと導くことを特徴とする請求項１記載の吸収冷凍機。
【請求項５】
前記凝縮冷媒熱回収器を通過した前記低濃度吸収剤溶液を、前記高圧再生器に導くことを特徴とする請求項４記載の吸収冷凍機。
【請求項６】
前記低温熱交換器および前記高温熱交換器をバイパスする前記低濃度吸収剤溶液の流量を調節する調節弁が設けられていることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の吸収冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を冷媒とすると共に、その冷媒を吸収し易い性質をもった溶液の溶解特性（低温であるほど冷媒をよく溶かす性質）を利用して、圧縮機の代替えを行う吸収冷凍機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般の吸収冷凍機にあっては、水を冷媒とすると共に、臭化リチウム溶液等のような溶解特性に優れた溶液を吸収剤溶液として用い、ガス、重油、蒸気等をエネルギー源として運転されるものがある。
このような吸収冷凍機として、例えば特開２００２−３１０５２６号公報に示されるものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１０５２０号公報（段落［００２８］〜［００３１］，及び図３）
【０００４】
この公報に記載される吸収冷凍機の一構成例を図５に示す。この吸収冷凍機は、概略的には吸収器１０１、低圧再生器１０２、高圧再生器１０３、凝縮器１０４および蒸発器１０５を備えている。吸収器１０１で生成された低濃度吸収剤溶液を低圧再生器１０２および高圧再生器１０３へ送る流路１０６が設けられている。同流路１０６には、低圧再生器１０２からの高濃度吸収剤溶液を熱媒体とする二つの低温熱交換器１０８ａ，１０８ｂと、高圧再生器１０３からの高濃度吸収剤溶液を熱媒体とする高温熱交換器１０９とが備えられている。また、低温熱交換器１０８ａからの溶液の流れを分岐させるべく二つの低温熱交換器１０８ａ，１０８ｂの間と低圧再生器１０２とを結ぶ流路１０７が設けられており、同流路１０７には、低圧再生器１０２からの凝縮冷媒を熱媒体とする凝縮冷媒熱回収器１１２と、高圧再生器１０３を通過した熱源蒸気ドレンを熱媒体とする熱源蒸気ドレン熱回収器１１３とが備えられている。
【０００５】
この吸収冷凍機では、吸収器１０１内の低濃度吸収剤溶液が、二つの低温熱交換器１０８ａ，１０８ｂおよび高温熱交換器１０９を経由して高圧再生器１０３に供給される。一方で、吸収器１０１内の低濃度吸収剤溶液は、流路１０７に設けられた凝縮冷媒熱回収器１１２で熱交換され、さらにその後、熱源蒸気ドレン熱回収器１１3によって熱交換されて低圧再生器１０２に供給される。したがって、低圧再生器１０２に供給される低濃度吸収剤溶液の温度は高くなり、低圧再生器１０２内での高濃度吸収剤溶液の生成は効率的に行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような従来の吸収冷凍機は、低圧再生器１０２での溶液温度は高くできるものの、高圧再生器１０３を通過した熱源蒸気が有する熱量を高圧再生器１０３へ供給される低濃度吸収剤溶液で回収する構成とされていない。したがって、高圧再生器入口における低濃度吸収剤溶液の温度が低くなり、このため高圧再生器１０３に供給される熱源蒸気量が多くなり、吸収冷凍機全体の熱効率が落ちるという問題がある。
また、熱源蒸気ドレンは系外で再利用されるが、効率よく利用するために１００℃以下の温度での受け取りを要求されるのが一般的である。ドレンタンクは通常大気開放式であるため、温度が高いまま熱源蒸気ドレンがドレンタンクに送られると、ドレンタンクでフラッシュしてしまってドレン水の損失が生じることになる。また、熱源蒸気ドレンの温度が低いほど熱量の回収が大きく、吸収冷凍機の熱効率が向上することになる。したがって、熱源蒸気ドレンの系外排出温度は低くしたいとの要求がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、熱源蒸気ドレンの熱量を効率よく回収して全体の熱効率を向上する吸収冷凍機を提供することを目的とする。
また、熱源蒸気ドレンの系外排出温度を低くした吸収冷凍機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の吸収冷凍機は以下の手段を採用する。本発明の吸収冷凍機では、熱源蒸気によって低濃度吸収剤溶液を加熱して高濃度吸収剤溶液を生成する高圧再生器と、前記高圧再生器から導入される冷媒蒸気によって加熱して高濃度吸収剤溶液を生成する低圧再生器と、前記高圧再生器および前記低圧再生器から導入される高濃度吸収剤溶液に対して冷媒を吸収させて低濃度吸収剤溶液を生成する吸収器と、前記高圧再生器を通過した前記熱源蒸気から熱量を回収して、前記吸収器側から導入される低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える熱源蒸気ドレン熱回収器と、を備えた吸収冷凍機において、前記低圧再生器へ入る低濃度吸収剤溶液の温度を制御する低温熱交換器をバイパスするとともに、前記熱源蒸気ドレン熱回収器を通過した前記低濃度吸収剤溶液を前記高圧再生器に導入することを特徴とする。
【０００９】
このように、熱源蒸気ドレン熱回収器を通過した低濃度吸収剤溶液を高圧再生器に導入させると、低濃度吸収剤溶液が熱源蒸気ドレン熱を吸収して高圧再生器に導入されるので、高圧再生器における低濃度吸収剤溶液の温度が高くなる。これにより、高圧再生器での熱源蒸気による加熱量が少なくなり、吸収冷凍機全体の熱効率が高くなる。また、熱源蒸気ドレン熱を吸収して高圧再生器に導入される低濃度吸収剤溶液は、低温熱交換器をバイパスするので、低圧再生器へ入る低濃度吸収剤溶液の温度には影響しない。これにより、低圧再生器へ入る低濃度吸収剤溶液の温度は、低圧再生器での回収効率を維持できる。
【００１０】
熱源蒸気によって低濃度吸収剤溶液を加熱して高濃度吸収剤溶液を生成する高圧再生器と、前記高圧再生器から導入される冷媒蒸気によって加熱して高濃度吸収剤溶液を生成する低圧再生器と、前記高圧再生器および前記低圧再生器から導入される高濃度吸収剤溶液に対して冷媒を吸収させて低濃度吸収剤溶液を生成する吸収器と、前記高圧再生器を通過した前記熱源蒸気から熱量を回収して、前記吸収器側から導入される低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える熱源蒸気ドレン熱回収器と、を備えた吸収冷凍機において、前記低圧再生器から導入される高濃度吸収剤溶液から熱量を回収して前記吸収器から導入される前記低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える低温熱交換器と、前記低圧再生器を通過した凝縮冷媒から熱量を回収して前記吸収器から導入される前記低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える凝縮冷媒熱回収器と、
前記高圧再生器から導入される高濃度吸収剤溶液から熱量を回収して前記低温熱交換器を通過した低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える高温熱交換器と、を備えるとともに、前記低温熱交換器をバイパスして前記低濃度吸収剤溶液の一部を前記凝縮冷媒熱回収器へと導いた後に前記高温熱交換器へと導き、前記高温熱交換器をバイパスして前記低濃度吸収剤溶液の一部を前記熱源蒸気ドレン熱回収器へと導いた後に前記高圧再生器へと導くことを特徴とする。
【００１１】
このように、凝縮冷媒熱回収器と低温熱交換器とを、および熱源蒸気ドレン熱回収器と高温熱交換器とをそれぞれ並列に配置して、吸収器からの低濃度吸収剤溶液にそれぞれ回収熱量を与えるので、低圧再生器へ導く段階、次いで高圧再生器へ導く段階と段階をおって温度を上昇させることになり、低濃度吸収剤溶液の温度上昇を効率的に行うことができる。また、熱源蒸気ドレン熱回収器を通過した低濃度吸収剤溶液を高圧再生器に導入させると、低濃度吸収剤溶液が熱源蒸気ドレン熱を吸収して高圧再生器に導入されるので、高圧再生器における低濃度吸収剤溶液の温度が高くなるとともに、この回収熱を得て高圧再生器で発生する冷媒蒸気は低圧再生器での加熱源に用いられるので、回収熱は二重に効果を発揮する。これにより、高圧再生器での熱源蒸気による加熱量が少なくなり、吸収冷凍機全体の熱効率が高くなる。
【００１２】
さらに本発明の吸収冷凍機では、前記低圧再生器から導入される高濃度吸収剤溶液から熱量を回収して前記吸収器から導入される前記低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える低温熱交換器と、前記低圧再生器を通過した凝縮冷媒から熱量を回収して前記吸収器から導入される前記低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える凝縮冷媒熱回収器と、前記高圧再生器から導入される高濃度吸収剤溶液から熱量を回収して前記低温熱交換器を通過した低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える高温熱交換器と、を備えるとともに、前記低温熱交換器および前記高温熱交換器をバイパスして前記低濃度吸収剤溶液の一部を前記凝縮冷媒熱回収器へと導いた後に前記熱源蒸気ドレン熱回収器へと導くことを特徴とする。
【００１３】
このように、低濃度吸収剤溶液の一部は低温熱交換器をバイパスするので、低温の低濃度吸収剤溶液が、凝縮冷媒熱回収器を介して熱源蒸気ドレン熱回収器に導かれることとなる。したがって、熱源蒸気ドレン熱回収器に導入される低濃度吸収剤溶液の温度を、低温熱交換器通過後の溶液温度よりも低く設定することができ、これに伴い、熱源蒸気ドレン熱回収器を通過する熱源蒸気ドレンの出口温度を低くすることができる。したがって、熱源蒸気ドレン熱回収器の下流側でドレン水がフラッシュすることを防止できる。
また、低濃度吸収剤溶液の一部は、低温熱交換器および高温熱交換器をバイパスして、凝縮冷媒熱回収器および熱源蒸気ドレン熱回収器へと導かれるので、熱源蒸気ドレン熱回収器における低濃度吸収剤溶液の入口温度は、低温熱交換器における低濃度吸収剤溶液の出口温度に影響されることがない。したがって、熱源蒸気ドレン熱回収器における低濃度吸収剤溶液の入口温度を低く保持したままで、低温熱交換器における低濃度吸収剤溶液の出口温度を高く設定することができる。
また、低濃度吸収剤溶液の一部は、凝縮冷媒熱回収器へと導かれた後に熱源蒸気ドレン熱回収器へと導かれるようになっているので、これら熱回収器で回収した熱量は全て高圧再生器に与えられることとなる。これにより、吸収冷凍機の効率が向上する。
【００１４】
またさらに本発明では、前記低圧再生器から導入される濃度吸収剤溶液から熱量を回収して前記吸収器から導入される前記低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える低温熱交換器と、前記低圧再生器を通過した凝縮冷媒から熱量を回収して前記吸収器から導入される前記低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える凝縮冷媒熱回収器と、前記高圧再生器から導入される高濃度吸収剤溶液から熱量を回収して前記低温熱交換器を通過した低濃度吸収剤溶液に回収熱量を与える高温熱交換器と、を備えるとともに、前記低温熱交換器、前記高温熱交換器および前記凝縮冷媒熱回収器をバイパスして前記低濃度吸収剤溶液の一部を直接前記熱源蒸気ドレン熱回収器へと導くことを特徴とする。
【００１５】
このように、低温熱交換器、高温熱交換器および凝縮冷媒熱回収器をバイパスして温度の低い低濃度吸収剤溶液の一部を直接熱源蒸気ドレン熱回収器へと導いているので、前記発明と比べて凝縮冷媒熱回収器を介さないだけ熱源蒸気ドレンの出口温度をより下げることができる。
【００１６】
さらに本発明では、前記凝縮冷媒熱回収器を通過した前記低濃度吸収剤溶液を、前記高圧再生器に導くことを特徴とする。
このように、凝縮冷媒熱回収器を通った低濃度吸収剤溶液を低圧再生器に導入せずに高圧再生器へ導くので、回収熱の全てを高圧再生器へ導入することになる。高圧再生器に導入された回収熱は前述のように、低圧再生器の加熱にも用いられることとなり、二重の効果となり効率が高くなる。
【００１７】
さらにまた、本発明では、前記低温熱交換器および前記高温熱交換器をバイパスする前記低濃度吸収剤溶液の流量を調節する調節弁が設けられていることを特徴とする。
このように、調節弁でバイパスを流れる低濃度吸収剤溶液の流量を調節することができるので、例えば吸収器の抽気不良、チューブの汚れ等で、低濃度吸収剤溶液の温度が上がった場合にバイパスの流量を増やすことで、熱源蒸気ドレンの出口温度を調節することができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、低濃度吸収剤溶液が熱源蒸気ドレン熱を吸収して高圧再生器に導入されるので、低濃度吸収剤溶液の温度が高くなる。これにより、高圧再生器での熱源蒸気による加熱量が少なくなり、吸収冷凍機全体の熱効率が高くなる。また、熱源蒸気ドレン熱を吸収して高圧再生器に導入される低濃度吸収剤溶液は、低温熱交換器をバイパスするので、低圧再生器での回収効率を維持できる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、凝縮冷媒熱回収器と低温熱交換器とを、および熱源蒸気ドレン熱回収器と高温熱交換器とをそれぞれ並列に配置して、吸収器からの低濃度吸収剤溶液にそれぞれ回収熱量を与えるので、低圧再生器へ導く段階次いで高圧再生器へ導く段階と段階をおって温度を上昇させることになり、低濃度吸収剤溶液の温度上昇を効率的に行うことができ、また、低濃度吸収剤溶液が熱源蒸気ドレン熱を吸収して高圧再生器に導入されるので、低濃度吸収剤溶液の温度が高くなる。これにより、高圧再生器での熱源蒸気による加熱量が少なくなり、吸収冷凍機全体の熱効率が高くなる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、低濃度吸収剤溶液の一部は低温熱交換器をバイパスするので、低温熱交換器を通過した後の溶液温度よりも低温の低濃度吸収剤溶液が、凝縮冷媒熱回収器を介して熱源蒸気ドレン熱回収器に導かれることとなる。したがって、熱源蒸気ドレン熱回収器に導入される低濃度吸収剤溶液の温度を低く設定することができるので、これに伴い、熱源蒸気ドレン熱回収器を通過する熱源蒸気ドレンの出口温度を低くすることができる。したがって、熱源蒸気ドレン熱回収器の下流側でドレン水がフラッシュすることを防止できる。
また、低濃度吸収剤溶液の一部は、低温熱交換器および高温熱交換器をバイパスして、凝縮冷媒熱回収器および熱源蒸気ドレン熱回収器へと導かれるので、熱源蒸気ドレン熱回収器における低濃度吸収剤溶液の入口温度は、低温熱交換器における低濃度吸収剤溶液の出口温度に影響されることがない。したがって、熱源蒸気ドレン熱回収器における低濃度吸収剤溶液の入口温度を低く保持したままで、低温熱交換器における低濃度吸収剤溶液の出口温度を高く設定することができる。
また、低濃度吸収剤溶液の一部は、凝縮冷媒熱回収器へと導かれた後に熱源蒸気ドレン熱回収器へと導かれるようになっているので、これら熱回収器で回収した熱量は全て高圧再生器に与えられることとなる。これにより、吸収冷凍機の効率が向上する。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、低温熱交換器および高温熱交換器をバイパスして温度の低い低濃度吸収剤溶液の一部を直接熱源蒸気ドレン熱回収器へと導いているので、前記各発明と比べて凝縮冷媒熱回収器を介さないだけ熱源蒸気ドレンの出口温度をより下げることができる。また、前記発明と同様に熱源蒸気ドレンの回収熱を高圧再生器へ導入するので、高圧再生器での熱源蒸気による加熱量が少なくなり、かつ吸収冷凍機全体の熱効率が高くなる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、凝縮冷媒熱回収器を通った低濃度吸収剤溶液を低圧再生器に導入せずに高圧再生器へ導くので、低圧再生器の溶液入り口温度が低圧再生器を通過した凝縮冷媒の温度よりも高く設定でき、効率が高くなる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、調節弁でバイパスを流れる低濃度吸収剤溶液の流量を調節することができるので、例えば吸収器の抽気不良、チューブの汚れ等で、低濃度吸収剤溶液の温度が上がった場合にバイパスの流量を増やすことで、熱源蒸気ドレンの出口温度を調節することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
図１は、本発明による吸収冷凍機の第一実施形態が示されている。
吸収冷凍機は、高圧再生器５と、低圧再生器３と、吸収器１と、蒸発器７と、凝縮器９とを主たる構成としている。
高圧再生器５は、吸収剤溶液である臭化リチウムの低濃度溶液（低濃度吸収剤溶液）を熱源蒸気で加熱して臭化リチウムの高濃度溶液（高濃度吸収剤溶液）を生成すると共に低圧再生器３に供給する冷媒蒸気を生成する。
低圧再生器３は、吸収剤溶液である臭化リチウムの低濃度溶液を高圧再生器５から供給される冷媒蒸気により加熱して臭化リチウム高濃度溶液を生成する。
吸収器１は、高圧再生器５および低圧再生器３からの臭化リチウム高濃度溶液に冷媒を吸収させて臭化リチウム低濃度溶液を生成する。吸収器１で生成された臭化リチウム低濃度溶液は、低濃度溶液配管１１により低圧再生器３および高圧再生器５に送られる。低濃度溶液配管１１には、高圧再生器５から高濃度溶液配管１７を通る臭化リチウム高濃度溶液から熱量を回収する高温熱交換器１５と、この高温熱交換器１５を通過した臭化リチウム高濃度溶液および低圧再生器３から高濃度溶液配管１９を通る臭化リチウム高濃度溶液とから熱量を回収する低温熱交換器１３とが設けられている。
吸収器１に隣接して、冷媒を蒸発させて気化冷媒を生成すると共に、その気化冷媒を吸収器１側に送り込む蒸発器７が設けられている。
低圧再生器３に隣接して、冷媒を凝縮させる凝縮器９が設けられている。
低圧再生器３と凝縮器９との間を連絡する凝縮冷媒配管２１には、低圧再生器３で発生した凝縮冷媒を熱交換媒体とする凝縮冷媒熱回収器２５が備えられている。
【００２５】
そして、本実施形態では、低濃度溶液配管１１に、低温熱交換器１３の上流側の分岐点１１ａから分岐（バイパス）した分岐管２３が設けられており、この分岐管２３は、低温熱交換器１３の下流側でかつ低圧再生器３の上流側の位置で低濃度溶液配管１１に合流している。分岐管２３は、凝縮冷媒熱回収器２５を通過するようになっており、分岐管２３内を流れる臭化リチウム低濃度溶液は、低圧再生器３で発生した凝縮冷媒の熱量を回収することになる。
また、低濃度溶液配管１１から低圧再生器３へと分岐した分岐点１１ｂの下流側でかつ高温熱交換器１５の上流側には、分岐点１１ｃで分岐して、高温熱交換器１５の下流側の合流点１１ｄで合流する分岐管２９が設けられている。この分岐管２９は、熱源蒸気ドレン配管３１で運ばれる高圧再生器５の加熱源である熱源蒸気のドレンを熱交換媒体とする熱源ドレン熱回収器２７を通り、熱源蒸気ドレンから熱量を回収するようになっている。
以上のように、低温熱交換器１３と凝縮冷媒熱回収器２５、および高温熱交換器１５と熱源蒸気ドレン熱回収器２７は、それぞれ並列に配列されている。
また、合流点１１ｄでは合流させず、分岐管２９から直接高圧再生器５へつないでも差し支えない。
【００２６】
以上の構成を有する吸収冷凍機は、次のように動作する。
吸収器１から流出する低濃度溶液は、低濃度溶液配管１１を通り、分岐点１１ａに到達する。この分岐点１１ａで、低濃度溶液の一部は、低濃度溶液配管１１から分岐し、分岐管２３を通って凝縮冷媒熱回収器２５へと流れる。凝縮冷媒熱回収器２５へと流れ込んだ低濃度溶液は、この熱回収器２５にて、低圧再生器３を通過した凝縮冷媒と熱交換される。その後に、低濃度溶液配管１１に合流して、この一部が、分岐点１１ｂで分岐されて低圧再生器３へ流れる。そして、残りの低濃度溶液は、分岐点１１ｃに到達する。この分岐点１１ｃで、低濃度溶液の一部は、低濃度溶液配管１１から分岐し、分岐管２９を通って熱源蒸気ドレン熱回収器２７へと流れる。熱源蒸気ドレン熱回収器２７へ流れ込んだ低濃度溶液は、この熱回収器２７にて、高圧再生器５を通過した熱源蒸気ドレンから熱回収する。熱源蒸気ドレン熱回収器２７にて熱交換した低濃度溶液は、合流点１１ｄにて低濃度溶液配管１１と合流して、高圧再生器５へと流れ込む。
【００２７】
このように、本実施形態の吸収冷凍機によれば、回収した熱源蒸気ドレンの熱量を高圧再生器５に直接供給される臭化リチウム低濃度溶液に供給するので、高圧再生器５の入り口温度Ｔ１が高くなる。これにより、高圧再生器５での熱源蒸気による加熱量が少なくて済み、かつ低圧再生器３では高圧再生器５で生成された凝縮冷媒を加熱源としていることも相まって吸収冷凍機全体の熱効率が高くなる。
また、凝縮冷媒熱回収器２５は、低温熱交換器13に対して並列配置され低温熱交換器１３から独立しているので、凝縮冷媒から十分な熱回収が行え、凝縮冷媒熱回収器２５の凝縮冷媒出口温度Ｔ４を低くできる。
但し、本実施形態の構成では、熱源蒸気ドレン熱回収器２７へ供給される臭化リチウム低濃度溶液は、低温熱交換器１３で昇温されているので、高温になっている。このため、熱源蒸気ドレンの熱回収が十分でなくなる。一方で、熱源ドレンの排出温度Ｔ３は、系外に設置されたドレンタンク（図示せず）になるべく低い温度（例えば１００℃以下）で渡すという制約があることから、低圧再生器３への溶液入り口温度Ｔ２をあまり高くできないという制約がある。
【００２８】
［第二実施形態］
図２には、本発明にかかる第二実施形態が示されている。
本実施形態は、吸収器１、低圧再生器３、高圧再生器５、蒸発器７および凝縮器９といった主たる構成については第一実施形態と同様である。しかし、低温熱交換器１３、高温熱交換器１５、凝縮冷媒熱回収器２５および熱源蒸気ドレン熱回収器２７を接続する配管系統が第一実施形態と異なる。以下、この点について説明する。
本実施形態では、低温熱交換器１３および高温熱交換器１５をバイパスする分岐管２４が設けられている。この分岐管２４は、低温熱交換器１３の上流側の分岐点１１ａにおいて低濃度溶液配管１１から分岐し、合流点１１ｄにて合流するようになっている。そして、この分岐管２４の経路中に、凝縮冷媒熱回収器２５と、熱源蒸気ドレン熱回収器２７とが設けられている。また、分岐管２４は合流点１１ｄで合流させずに直接高圧再生器５につないでも差し支えない。
分岐点１１ａと凝縮冷媒熱回収器２５との間の分岐管２４には、この熱回収器２５へと分岐する低濃度溶液の流量を調整する調節弁２６が設けられている。
【００２９】
以上の構成を有する吸収冷凍機は、次のように動作する。
吸収器１から流出する低濃度溶液は、低濃度溶液配管１１を通り、分岐点１１ａに到達する。この分岐点１１ａで、低濃度溶液の一部は、低濃度溶液配管１１から分岐し、調節弁２６で流量を調節された後、分岐管２４を通って凝縮冷媒熱回収器２５へと流れる。凝縮冷媒熱回収器２５へと流れ込んだ低濃度溶液は、この熱回収器２５にて、低圧再生器３を通過した凝縮冷媒と熱交換した後に、熱源蒸気ドレン熱回収器２７へと流れる。熱源蒸気ドレン熱回収器２７へ流れ込んだ低濃度溶液は、この熱回収器２７にて、高圧再生器５を通過した熱源蒸気ドレンから熱回収する。熱源蒸気ドレン熱回収器２７にて熱交換した低濃度溶液は、合流点１１ｄにて低濃度溶液配管１１と合流して、高圧再生器５へと流れ込む。
抽気不良、チューブの汚れ等により、吸収器１から流出する低濃度溶液の温度が上昇した場合、調節弁２６により分岐管２４への流量を増加させる。これにより、凝縮冷媒熱回収器２５で熱回収されて流出する低濃度溶液の温度上昇が低下し、熱源蒸気ドレン熱回収器２７へ流入する低濃度溶液の温度が低下する。
【００３０】
本実施形態の吸収冷凍機によれば、以下の作用効果を奏する。
低濃度溶液の一部は低温熱交換器１３をバイパスするので、低温熱交換器１３を通過した後の溶液温度よりも低温の低濃度溶液が、凝縮冷媒熱回収器２５を介して熱源蒸気ドレン熱回収器２７に導かれることとなる。したがって、熱源蒸気ドレン熱回収器２７に導入される低濃度溶液の温度を低く設定することができる。また、吸収器１から流出する低濃度溶液の温度が変動しても、調節弁２６で分岐管２４を流れる低濃度溶液の量を調節して熱源蒸気ドレン熱回収器２７に導入される低濃度溶液の温度を調整できる。これらに伴い、熱源蒸気ドレン熱回収器２７を通過する熱源蒸気ドレンの出口温度Ｔ３を低く維持することができる。よって、熱源蒸気ドレン熱回収器の下流側でドレン水がフラッシュすることを防止できる。
【００３１】
また、低濃度溶液の一部は、低温熱交換器１３および高温熱交換器１５をバイパスして、凝縮冷媒熱回収器２５および熱源蒸気ドレン熱回収器２７へと導かれるので、熱源蒸気ドレン熱回収器２７における低濃度溶液の入口温度は、低温熱交換器１３における低濃度溶液の出口温度に影響されることがない。したがって、熱源蒸気ドレン熱回収器２７における低濃度溶液の入口温度を低く保持したままで、低温熱交換器１３における低濃度溶液の出口温度を高く設定することができる。
【００３２】
また、低濃度溶液の一部は、凝縮冷媒熱回収器２５へと導かれた後に熱源蒸気ドレン熱回収器２７へと導かれるようになっているので、これら熱回収器２５，２７で回収した熱量は全て高圧再生器５に与えられることとなる。これにより、高圧再生器５の溶液入口温度Ｔ１が高くなり、熱源蒸気による加熱量を少なくすることができ、吸収冷凍機の効率が向上する。
【００３３】
［第三実施形態］
図３には、本発明の第三実施形態が示されている。本実施形態は、吸収器１、低圧再生器３、高圧再生器５、蒸発器７および凝縮器９といった主たる構成については第一実施形態と同様である。しかし、低温熱交換器１３、高温熱交換器１５、凝縮冷媒熱回収器２５および熱源蒸気ドレン熱回収器２７を接続する配管系統が第一実施形態と異なる。以下、この点について説明する。
本実施形態では、低温熱交換器１３、高温熱交換器１５および凝縮冷媒熱回収器２５をバイパスする分岐管３３が設けられている。この分岐管３３は、低温熱交換器１３の上流側の分岐点１１ｅにおいて低濃度溶液配管１１から分岐し、合流点１１ｄにて合流するようになっている。そして、この分岐管３３の経路中に、熱源蒸気ドレン熱回収器２７が設けられている。
また、分岐点１１ｅと熱源蒸気ドレン熱回収器２７との間の分岐管３３には、この熱回収器２７へと分岐する低濃度溶液の流量を調整する調節弁３６が設けられている。
【００３４】
以上の構成を有する吸収冷凍機は、次のように動作する。
吸収器１から流出する低濃度溶液は、低濃度溶液配管１１を通り、分岐点１１ｅに到達する。この分岐点１１ｅで、低濃度溶液の一部は、低濃度吸収剤配管系統１１から分岐し、分岐管３３を通って熱源蒸気ドレン熱回収器２７へと流れる。熱源蒸気ドレン熱回収器２７へ流れ込んだ低濃度溶液は、この熱回収器２７にて、高圧再生器５を通過した熱源蒸気ドレンから熱回収する。熱源蒸気ドレン熱回収器２７にて熱交換した低濃度溶液は、合流点１１ｄにて低濃度溶液配管１１と合流して、高圧再生器５へと流れ込む。なお、合流点１１ｄまでの低濃度溶液配管１１中の低濃度溶液の挙動は、前記第一実施形態と同様である。また、合流点１１ｄにて合流させず、分岐管３３を直接高圧再生器５へつないでも差し支えない。
また、抽気不良、チューブの汚れ等により、吸収器１から流出する低濃度溶液の温度が上昇した場合、調節弁３６により分岐管３３への流量を増加させる。これにより、熱源蒸気ドレン熱回収器２７へ流入する低濃度溶液の流量が増加するので、熱源蒸気ドレンからの熱回収量が維持されることになる。
【００３５】
本実施形態の吸収冷凍機によれば、以下の作用効果を奏する。
低濃度溶液の一部は低温熱交換器１３および凝縮冷媒熱回収器２５をバイパスするので、低温熱交換器１３あるいは凝縮冷媒熱回収器２５を通過した後の溶液温度よりも低温の低濃度溶液が、直接熱源蒸気ドレン熱回収器２７に導かれることとなる。したがって、熱源蒸気ドレン熱回収器２７に導入される低濃度溶液の温度を前記第二実施形態よりもさらに低くすることができる。また、吸収器１から流出する低濃度溶液の温度が変動しても、調節弁３６で分岐管３３を流れる低濃度溶液の量を調節して熱源蒸気ドレン熱回収器２７で回収される熱量を調整できる。これらに伴い、熱源蒸気ドレン熱回収器２７を通過する熱源蒸気ドレンの出口温度Ｔ３を低く維持することができる。よって、熱源蒸気ドレン熱回収器の下流側でドレン水がフラッシュすることを防止できる。
【００３６】
また、回収した熱源蒸気ドレンの熱量を高圧再生器５に供給される臭化リチウム低濃度溶液に供給するので、高圧再生器５の入り口温度Ｔ１が高くなる。これにより、高圧再生器５での熱源蒸気による加熱量が少なくて済み、かつ低圧再生器３では高圧再生器５で生成された凝縮冷媒を加熱源としていることも相まって吸収冷凍機全体の熱効率が高くなる。
【００３７】
［第四実施形態］
図４には、本発明の第四実施形態が示されている。本実施形態は、吸収器１、低圧再生器３、高圧再生器５、蒸発器７および凝縮器９といった主たる構成については前記各実施形態と同様である。しかし、低温熱交換器１３、高温熱交換器１５、凝縮冷媒熱回収器２５および熱源蒸気ドレン熱回収器２７を接続する配管系統が前記各実施形態と異なる。以下、この点について説明する。
本実施形態では、前記第三実施形態における凝縮冷媒熱回収器２５を通る分岐管２３が、分岐管３３の熱源蒸気ドレン熱回収器２７の下流側である合流点１１ｆで合流している。また、分岐管２３は合流点１１ｆで合流させず、直接高圧再生器５につないでも差し支えない。
また、分岐点１１ｅと熱源蒸気ドレン熱回収器２７との間の分岐管３３には、この熱回収器２７へと分岐する低濃度溶液の流量を調整する調節弁３６が設けられている。
【００３８】
以上の構成を有する吸収冷凍機は、次のように動作する。
吸収器１から流出する低濃度溶液は、低濃度溶液配管１１を通り、分岐点１１ｅに到達する。この分岐点１１ｅで、低濃度溶液の一部は、低濃度吸収剤配管系統１１から分岐し、分岐管３３を通って熱源蒸気ドレン熱回収器２７へと流れる。熱源蒸気ドレン熱回収器２７へ流れ込んだ低濃度溶液は、この熱回収器２７にて、高圧再生器５を通過した熱源蒸気ドレンから熱回収する。熱源蒸気ドレン熱回収器２７にて熱交換した低濃度溶液は、合流点１１ｄにて低濃度溶液配管１１と合流して、高圧再生器５へと流れ込む。
分岐点１１ｅで分岐せずに低温熱交換器１３側へと流れた残りの低濃度溶液は、分岐点１１ａに到達する。この分岐点１１ａで、低濃度溶液の一部は、低濃度吸収剤配管系統１１から分岐し、分岐管２３を通って凝縮冷媒熱回収器２５へと流れる。凝縮冷媒熱回収器２５へと流れ込んだ低濃度溶液は、この熱回収器２５にて、低圧再生器３を通過した凝縮冷媒から熱回収する。凝縮冷媒熱回収器２５で熱回収した低濃度溶液は、合流点１１ｆにて分岐管３３と合流して、その後高圧再生器５へと流れ込む。
また、抽気不良、チューブの汚れ等により、吸収器１から流出する低濃度溶液の温度が上昇した場合、調節弁３６により分岐管３３への流量を増加させる。これにより、熱源蒸気ドレン熱回収器２７へ流入する低濃度溶液の流量が増加するので、熱源蒸気ドレンからの熱回収量が維持されることになる。
【００３９】
本実施形態の吸収冷凍機によれば、以下の作用効果を奏する。
低濃度溶液の一部は低温熱交換器１３および凝縮冷媒熱回収器２５をバイパスするので、低温熱交換器１３あるいは凝縮冷媒熱回収器２５を通過した後の溶液温度よりも低温の低濃度溶液が、直接熱源蒸気ドレン熱回収器２７に導かれることとなる。したがって、熱源蒸気ドレン熱回収器２７に導入される低濃度溶液の温度を前記第二実施形態よりもさらに低くすることができる。また、吸収器１から流出する低濃度溶液の温度が変動しても、調節弁３６で分岐管３３を流れる低濃度溶液の量を調節して熱源蒸気ドレン熱回収器２７で回収される熱量を調整できる。これらに伴い、熱源蒸気ドレン熱回収器２７を通過する熱源蒸気ドレンの出口温度Ｔ３を低く維持することができる。よって、熱源蒸気ドレン熱回収器の下流側でドレン水がフラッシュすることを防止できる。
【００４０】
また、回収した凝縮冷媒の熱量を、低圧再生器３へと導かずに直接高圧再生器５に供給するので、高圧再生器５の入り口温度Ｔ１が高くなり、これにより高圧再生器５での熱源蒸気による加熱量が少なくて済み、かつ低圧再生器３では高圧再生器５で生成された凝縮冷媒を加熱源としていることも相まって吸収冷凍機全体の熱効率が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による吸収冷凍機の第１の実施形態を示す配管図である。
【図２】本発明による吸収冷凍機の第２の実施形態を示す配管図である。
【図３】本発明による吸収冷凍機の第３の実施形態を示す配管図である。
【図４】本発明による吸収冷凍機の第４の実施形態を示す配管図である。
【図５】従来の吸収冷凍機の一例を示す配管図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  吸収器
３  低圧再生器
５  高圧再生器
１１  低濃度溶液配管
１３  低温熱交換器
１５  高温熱交換器
２５  凝縮冷媒熱回収器
２６  調整弁
２７  熱源蒸気ドレン熱回収器
３６  調整弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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